Blutwerte an 16 Probanden unterschiedlicher Hautfarbe - Untersuchungen über die Vitamin D3
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Untersuchungen über die Vitamin D3-
Blutwerte an 16 Probanden
unterschiedlicher Hautfarbe
Maturaarbeit
Kantonsschule Schaffhausen
Dezember 2012
eingereicht von Fabienne Thierstein
betreut von Raphael Riederer
Vorwort
Vorwort
Ein besonderes Anliegen war mir, mich mit dem Menschen auseinander zu setzen, weil mich
das sehr interessiert und ich nun anhand dieser Arbeit die Möglichkeit habe, mich mit dem
menschlichen Körper zu befassen. Ich stiess auf das Vitamin D, worüber es bereits viele
Annahmen, Beweise und Studien gibt.
Wenn man aber Schüler, Lehrer, Verwandte oder Bekannte darauf anspricht, fragen sie, um
was es sich bei diesem Vitamin handle und was geschehen könne, wenn davon zu wenig im
Körper vorhanden sei. Sie wissen nicht, für welche Prozesse das Vitamin D im Körper
benötigt, weder wie es aufgenommen, noch wie es produziert wird.
Auch mir war vorher nicht bekannt, worum es sich bei diesem Vitamin handeln könnte.
Dieser Sache wollte ich auf den Grund gehen, um herauszufinden, ob sich ein Mangel an
Vitamin D wirklich bemerkbar machen kann.
Durch meine Arbeit möchte ich nun darüber aufklären, was es für den Körper bedeutet, ohne
oder mit dem allmählich bekannter werdenden Vitamin D zu arbeiten.
Ich möchte ebenfalls zeigen, wie man sich vor einem Mangel an Vitamin D schützen kann,
und zu welchen Konsequenzen es führt, wenn man sich nicht davor schützt.
1
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung............................................................................................................................ 2 2. Was ist Vitamin D? ............................................................................................................ 3 2.1 Aufbau Vitamin D 4 2.2 Bildung von Vitamin D 5 2.3 Wo wirkt das Vitamin D? 7 2.4 Wie wird das Vitamin D aufgenommen? 12 3. Mangel an Vitamin D........................................................................................................ 13 3.1 Rachitis/Osteoporose/Osteomalazie 14 4. Risikogruppen.................................................................................................................. 16 5. Die Entwicklung der Hautfarbe ...................................................................................... 18 6. Die Intensität der UV-B-Strahlen.................................................................................... 20 7. Feldarbeit.......................................................................................................................... 22 7.1 Elecsys Vitamin D total 25 8. Resultate ........................................................................................................................... 27 9. Diskussion ........................................................................................................................ 33 Zusammenfassung 37 Quellenverzeichnis ................................................................................................................ 38 Bildnachweis .......................................................................................................................... 42 Schlusswort ............................................................................................................................ 43 Dank ......................................................................................................................................... 44
1. Einleitung
1. Einleitung
Als Einstieg sollen ein paar überraschende Fakten dienen:
Mehr als die Hälfte der Schweizer weisen im Winter einen Vitamin D-Mangel auf.1
Sonnenschein hat eine heilende Wirkung auf unseren Körper.2
Eine Studie aus dem Jahr 2011 ergab, dass Frauen ein tieferes Brustkrebsrisiko bei
einer genügend ausreichenden Vitamin D-Versorgung durch Sonneneinwirkung oder
spezifischer Ernährung aufweisen.
Vitamin D wird in der Haut ausschliesslich unter UV-B-Einfluss gebildet.3
Sonnencrèmes mit Lichtschutzfaktor verhindern die Vitamin D-Bildung.
Neben den Wirkungen auf den Calciumstoffwechsel weist Vitamin D ausserdem eine
positive Wirkung auf das Immunsystem auf.4
Im Verlauf meiner Maturaarbeit werden diese Fakten erläutert und anhand eines praktischen
Versuchs gezeigt, wie sich der Vitamin D-Wert der Dunkelhäutigen von dem der Hellhäutigen
unterscheidet und weshalb sich die Werte unterscheiden.
Andere Fragen, auf die in der Arbeit eingegangen werden, lauten: Welcher untersuchte
Faktor weist die höchste Korrelation mit dem resultierenden Vitamin D-Gehalt auf?
Was geschieht mit dem Körper, wenn es ihm an Vitamin D mangelt? Welche Folgen
resultieren daraus? Ab wann spricht man eigentlich von einem Mangel?
In den Medien wird preisgegeben, dass die Dunkelhäutigen in unseren Breitengraden
(Schweiz, Deutschland) im Gegensatz zu den Hellhäutigen öfters eine Vitamin D-Armut
aufweisen. Kann das bestätigt oder sogar widerlegt werden?
Natürlich werde ich mich mit möglichen Methoden befassen, die einen Mangel verhindern
oder den Vitamin D-Gehalt im Körper verbessern können.
Zusammenfassend wird auf eine verständliche Aufklärung über das Vitamin D, dessen
Wirkungen sowie dessen Produktion und gleichermassen auf die möglichen Folgen bei einer
anfallenden Knappheit hingewiesen.
In dieser Arbeit wird der Begriff Vitamin D häufig auftauchen, womit, wenn nicht anders
vermerkt, immer das aktive Vitamin D (Calcitriol) gemeint ist.
1
http://www.videoportal.sf.tv/video?id=488e8046-cc81-442b-82c9-e9e154e7afcf
2
http://info.kopp-verlag.de/medizin-und-gesundheit/gesundes-leben/aurora-geib/vitamin-d-und-krebs-neun-
fakten-die-man-ihnen-vorenthalten-will.html
3
http://www.labor-enders.de/vitamin_d.html
4
http://www.labor-enders.de/vitamin_d.html
1
2. Was ist Vitamin D?
2. Was ist Vitamin D?
Beim Vitamin D handelt es sich um ein fettlösliches Vitamin. Im Gegensatz zu den
wasserlöslichen Vitaminen, zum Beispiel dem Vitamin C, können fettlösliche Vitamine im
Körper gespeichert werden, um bei Bedarf darauf zurück zu greifen. Fettlösliche Vitamine
werden durch Fette aufgenommen.5 Bei diesen Vitaminen ist die Gefahr gross, dass eine
Hypervitaminose daraus folgt, eine Überdosierung des Vitamins. Wasserlösliche Vitamine
befinden sich an Stellen im Körper, die mit Wasser versorgt sind. Hat es zu viel an
wasserlöslichen Vitaminen im Körper, werden sie ausgeschieden, weil sie nirgends
gespeichert werden können. Also lauert bei diesen Vitaminen keine Gefahr einer
Hypervitaminose.6,7
Bis in die 70er Jahre hinein wurde angenommen, dass das Vitamin D hauptsächlich für das
Knochenwachstum zuständig sei. Die Erklärung dafür lautete: Das Vitamin wird mit dem Blut
in die Niere transportiert, dort in eine aktive Form umgewandelt, dann wieder zurück ins Blut
gebracht, um das Kalzium aus der Nahrung im Darm aufzunehmen und in den Knochen
einzulagern. Ist also zu wenig Vitamin D vorhanden, verlieren die Knochen an Stabilität und
werden porös. Doch anhand neuer Forschungen weiss man, dass das Vitamin viel mehr
leisten kann. Und man fand heraus, dass die Umwandlung in die aktive Form nicht nur in der
Niere, sondern in fast allen Körperzellen, stattfindet.
Es ist ausserdem das einzige Vitamin, das von unserem Körper selbst gebildet wird, was
wiederum die Exposition an der Sonne bedingt. Es zeigen sich viele Gemeinsamkeiten mit
den Steroidhormonen (Östrogen, Testosteron, usw.), wobei eine Gemeinsamkeit die Basis
des Feststoffes Cholesterol ist. Cholesterol ist ein wichtiger Bestandteil der Zellmembran,
bestehend aus Phospholipiden. Steroidhormone entstehen in den Eierstöcken, Hoden oder
Nebennierenrinden und werden mit Plasmaproteinen über das Blut transportiert, wo sie
Informationen zwischen den Organen und Geweben weitergeben. Sie gelangen in das
Zellinnere, gehen dort eine Bindung mit den Rezeptoren ein; über die Erbsubstanz wird der
Stoffwechsel der Rezeptoren beeinflusst, was die Herstellung von Proteinen begünstigt.
Weil das Vitamin D diesen Botenstoffen so ähnlich ist, wird es auch als Sonnenhormon
bezeichnet. Es wird durch die Sonne im Körper gebildet, wandert zu den Organen und
Zellen, wo es bestimmte Aufgaben übernimmt.
5
http://www.wirkstofflexikon.com/data/de/Vitamin-D.html
6
http://www.coop.ch/pb/site/vitality/node/69245599/Lde/index.html?WT.mc_id=103795&WT.srch=1&gclid=CJ
eY06HS7rECFYYNfAodllEArA
7
http://campus.doccheck.com/uploads/tx_dcmedstudscripts/5135_die_fettloeslichen_vitamine_medi.pdf
2
2. Was ist Vitamin D?
Das Vitamin D wird in jeder Körperzelle gebraucht, um innerzelluläre Prozesse zu steuern,
weshalb spezifische Rezeptoren vor Ort zu finden sind. Die Zellen entscheiden über die
Aktivität der Gene. Wenn es in einer Zelle an Vitamin D mangelt, führt das zu Stoffwechsel-
störungen, welche die Organe behindern und Krankheiten auslösen. Doch die Folgen des
Mangels zeigen sich erst viele Jahre später und Studien zeigen, dass die Mehrheit der
Menschen an einem Mangel leidet, sehr viele sogar, ohne es zu wissen.
Ab wann spricht man eigentlich von einem Mangel?
Die Internationale Osteoporose Foundation (IOF) setzte den internationalen Grenzwert bei
30 ng/ml (75 nmol/l) an. Die Staaten Spanien und Frankreich erreichen einen
Durchschnittswert von 20-29 ng/ml. Die Werte der deutschen Bevölkerung liegen zwischen
10 und 20 ng/ml und bei 50 % der Schweizer Bevölkerung befinden sich die Werte unter 20
ng/ml. Es ist eindeutig, dass in weiten Teilen Europas die Bevölkerung an einem Mangel
leidet.8 Sind die Werte höher als 30 ng/ml, spricht man von der Norm, bei Werten unter 20
ng/ml ist bereits die Rede von einem Mangel. Der Bereich dazwischen nennt sich relative
Insuffizienz 9, eine eingeschränkte Funktionsfähigkeit eines Organs oder des Organsystems
ist die Folge.10
Dunkelhäutige in der Schweiz weisen im Gegensatz zu den Hellhäutigen öfters einen
Vitamin D-Mangel auf. Die dunkle Hautpigmentierung verringert die Bildung von
körpereigenem Vitamin D3, weil ihre Haut die 10-bis 50-fache Menge an UV-B-Strahlung
benötigt, um gleich viel Vitamin D3 bilden zu können wie Hellhäutige.11 Es stellen sich nun
Fragen wie zum Beispiel: Wie unterscheiden sich die Werte der Dunkelhäutigen von den
Werten der Hellhäutigen und weshalb gibt es Unterschiede? Was geschieht bei einer Vitamin
D-Armut und welche Risiken wirken mit?
Anhand einer Blutentnahme mit 16 Probanden, die in einem später folgenden Kapitel noch
ausführlich erklärt wird, wurde es möglich, den Unterschied der Werte von den
Dunkelhäutigen und Hellhäutigen zu erkennen und zu analysieren.
8
http://www.bag.admin.ch/themen/ernaehrung_bewegung/05207/13246/index.html?lang=de
9
http://www.medix.ch/guidelines/vitamin%20d.pdf
10
http://de.wikipedia.org/wiki/Insuffizienz
11
Spitz, Jörg. Superhormon Vitamin D. 2011.Gräfe und Unzer Verlag GmbH, München. S.12 und folgende
3
2.1 Aufbau Vitamin D
2.1 Aufbau Vitamin D
Es gibt zwei Provitamine: Provitamin D 2 und das Provitamin D 3, daraus resultieren die
Vitamine D2 und das Vitamin D3. Das Provitamin D 2 und das Vitamin D2 findet man
hauptsächlich im Pflanzenreich vor.
Bei der Abbildung 1 ist links die Struktur des Provitamins D3 abgebildet, welches sich in das
Vitamin D3 rechts umwandelt. Wie man erkennen kann, ist beim Vitamin D 3 der mittlere Ring
geöffnet, im Gegensatz zum Ring des Provitamins D3 (siehe Pfeil).12
Bei der Abbildung 2 wird die Biosynthese von Vitamin D 2 dargestellt. Durch die UV-B-
Strahlen wandelt sich das Ergosterol in Präcalciferol um (siehe Struktur oben rechts). Daraus
entsteht das Ergocalciferol, welches sich in das Schlussprodukt, das 1α, 25-
Dihydroxyergocalciferol umwandelt (siehe Struktur unten links).13 Hier öffnet sich durch die
Sonnenstrahlen der mittlere Ring bei der Umwandlung von Ergosterol in Präcalciferol.
Abb.1 Umwandlung von
Provitamin D3 in Vitamin D3
Provitamin D 3 Vitamin D 3
Abb.2 Umwandlung von Ergosterol Präcalciferol
Ergosterol in Präcalciferol, in
Ergocalciferol, in 1α,25-
Dihydroxyergocalciferol
Ergocalciferol
1α,25-
Dihydroxyergocalciferol
12
Alfred Pongratz(1960). Vitamine & Antivitamine. Wien.
S.98
13
Lexikon der Biochemie in zwei Bänden,
zweiter Band J bis Z. Elsevier Spektrum
Akademischer Verlag. S.450
4
2.2 Bildung von Vitamin D
2.2 Bildung von Vitamin D
Der Körper bildet das Vitamin D grösstenteils selbst.
Durch die einfallende Sonnenstrahlung auf die Haut bildet sich das Provitamin D 3 (oder 7-
Dehydrocholesterin), die UV-B-Strahlen lösen die Reaktion aus. Das Provitamin D 3 wandelt
sich in der Haut in das Vitamin D 3 (Cholecalciferol) um.
Lipoproteine transportieren dieses von der Haut zur Leber. Ist dort Vitamin D vorhanden,
welches durch die Nahrung aufgenommen wurde, werden sie miteinander verarbeitet, wobei
das 25-OH-Vitamin D3 (Calcidiol) entsteht. Das Calcidiol ist die Basissubstanz, die für den
Vitamin D-Stoffwechsel gebraucht wird. Vom Blut transportiert gelangt es in die
verschiedenen Körperzellen, wo es in die aktive Form übergeht, welche 1.25-OH-Vitamin D3
(Calcitriol) genannt wird. In diejenige Form, die den Hormoncharakter besitzt, weshalb das
Vitamin D3 oftmals als Superhormon bezeichnet wird. Die Wirkung des Calcitriol entspricht
einem Hormon, damit trifft der Begriff „Vitamin“ für das Vitamin D eigentlich nicht zu.
Vitamine werden nicht vom Körper gebildet, sondern durch die Nahrung aufgenommen. Das
kann das Vitamin D auch, aber es wird, wie bereits erwähnt, ebenfalls vom Körper selbst
gebildet. Das Calcitriol-Hormon stimuliert die Aufnahme von Calcium und reguliert den
Calciumstoffwechsel.
Der Vitamin D-Rezeptor wird gebraucht, um als Hormon in den Zielzellen zu wirken. Die
Transkription von spezifischen Zielzellen wird aktiviert oder gehemmt, was den Stoffwechsel
beeinflusst.14 Der Vitamin D Rezeptor (VDR) ist ein Gen und befindet sich auf dem
Chromosom 12, in der Nähe des Enzyms 1-alpha-Hydroxylase, das wichtig für den Vitamin
D-Stoffwechsel ist. Beim VDR unterscheidet man ein DNA-Bindungsdomain (DBD) und das
Ligandenbindungsdomain (LBD). Das Produkt der Translation bildet ein Molekül aus zwei
identischen Monomeren (Homodimer 15) oder ein Molekül aus zwei unterschiedlichen
Monomeren (Heterodimer16). Das Dimer bindet bei der Transkription an einen DNA-
Abschnitt, der als VDRE (Vitamin D Response Element) bezeichnet wird.17
Ist zu wenig 25-OH-Vitamin D3 vorhanden, kann keine aktive Form produziert werden, und
der Körper reagiert auf das schliesslich fehlende 1,25-OH-Vitamin D3.
14
http://de.wikipedia.org/wiki/Vitamin-D-Rezeptor
15
http://de.wikipedia.org/wiki/Dimer
16
http://de.wikipedia.org/wiki/Dimer
17
http://www.moldiag.de/de/gen/601769.htm
5
2.2 Bildung von Vitamin D
Es gibt aber noch das Vitamin D 2, welches vornehmlich im Pflanzenreich vorzufinden ist,
dessen Bildung wird ebenfalls durch Sonnenstrahlen ausgelöst. Doch spielt das keine Rolle,
wenn wir über den menschlichen Körper sprechen.18,19,20
Die folgende vereinfachte Grafik stellt die Entwicklung vom Provitamin D3 zum aktiven
Calcitriol dar:
Abb. 3 Entstehung des Vitamin D3
UV-B-Strahlen
Provitamin D3
Cholecalciferol
Vitamin D (nicht aktiv)
aus der Nahrung
+
Cholecalciferol
=
Calcidiol
Speicher des Calcidiol
Umwandlung in aktive
Körperzellen
Form Calcitriol
18
Superhormon Vitamin D S.17,18
19
Alfred Pongratz(1960). Vitamine und
Antivitamine. Wien S.98
20
http://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=36238
6
2.3 Wo wirkt das Vitamin D?
2.3 Wo wirkt das Vitamin D?
Das Vitamin D beeinflusst vor allem den Knochenbau. Ist zu wenig Vitamin D vorhanden,
wird der Kalziumstoffwechsel gestört, was zu porösen Knochen oder zu einem verminderten
Wachstum führen kann. Kinder mit einem Vitamin D-Mangel erkranken deshalb oft an
Rachitis, die Erwachsenen an Osteoporose. Im nächsten Kapitel werden die Details zu den
Krankheiten erläutert.
Das Vitamin D erfüllt seine Aufgaben nicht nur bei den Knochen, sondern schützt vor
Verschlusskrankheiten wie Herzinfarkt oder Schlaganfall und senkt gleichzeitig auch das
Risiko vor Brust- und Darm-Tumorentstehungen. Vitamin D stärkt aber auch die Muskeln,
was einem am meisten im Alter nützt.
Das Vitamin kooperiert mit unserem Immunsystem. In einem Fachmagazin „Nature
Immunology“21 sprechen Wissenschaftler darüber, dass das Vitamin D die T-Zellen aktiviert.
Eine T-Zelle, die noch nicht für einen Kampf gegen Krankheitserreger eingesetzt worden ist,
trifft auf eine fremde Zelle, wie zum Beispiel eine Bakterienzelle. Nun beginnt die T-Zelle ein
Vitamin D-Erkennungsprotein herzustellen, welches, als wäre es eine Antenne, ausgefahren
wird. Erkennt die Antenne, dass Vitamin D vorhanden ist, startet eine Kette von Reaktionen.
Die T-Zelle vervielfältigt sich, bildet identische Zellen, die alle auf den Krankheitserreger
spezialisiert sind. Mangelt es an Vitamin D (Hypovitaminose)22 wird keine Reaktionskette in
Gang gebracht, der Krankheitserreger wird nicht bekämpft, die Krankheit bereitet sich aus
und schwächt den Körper.23
Weshalb sind die Menschen häufiger im Winter erkältet als im Sommer?
Auch hier steckt das Vitamin D dahinter. Im Winter sind die Sonnenstrahlen in unseren
Breitengraden, wobei ich mich auf die Breitengrade der Schweiz und Deutschland beziehe,
zu schwach, dass die Strahlen von der Haut aufgenommen und danach umgewandelt
werden könnten. Ein weiterer Grund für die gehäuften Erkältungen im Winter ist der fehlende
Aufenthalt im Freien. Schüler sitzen tagsüber im Schulhaus und bestimmte Berufe erlauben
während der Arbeit keinen Aufenthalt an der Sonne. Konsequenterweise kann sich der
Vitaminspeicher nicht aufladen, und wir sind anfälliger auf Krankheitserreger. Das kann auch
mit einer Studie24 von einer japanischen Forschergruppe im Jahre 2008 und 2009 belegt
21
http://www.nature.com/ni/journal/v12/n1/full/ni0111-3a.html
22
Hypovitaminose: unzureichende Vitaminzufuhr/Mangel
(http://campus.doccheck.com/uploads/tx_dcmedstudscripts/5135_die _fettloeslichen_vitamine_medi.pdf)
23
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/immunsystem -vitamin-d-bringt-killerzellen-auf-trab-a-682347.html
24
Superhormon Vitamin D. S. 24,25
72.3 Wo wirkt das Vitamin D?
werden. Sie teilten Schulkinder in zwei Gruppen ein, die eine erhielt ein Vitamin D-Präparat,
die andere ein Placebo-Präparat. Weder die Wissenschaftler, noch die Kinder wussten, wer
welches Präparat erhalten hatte. Als der Winter sich langsam dem Ende zuneigte, wurde
festgestellt, dass die Kinder mit Placebo-Präparaten dreimal häufiger an einer Grippe
erkrankt waren, als diejenigen, die das Vitamin D-Präparat zu sich genommen hatten. Was
wiederum beweist, dass Vitamin D vor Erkältungen oder Grippe schützt und unser Immun-
system dadurch intakt bleibt. Es beeinflusst nämlich vor allem diejenigen Zellen, die
zuständig sind, entzündliche Reaktionen zu hemmen oder zu beseitigen.
Unglaublich, aber wahr, das Vitamin D hat eine ähnliche Wirkung, wie ein vom Arzt
verschriebenes Antibiotikum. Enthält eine infizierte Zelle genügend Vitamin D, hat sie die
Kraft, antimikrobielle Proteine zu bilden, welche dann die Krankheitserreger in der Zelle
besiegen. Eines davon nennt sich Cathelicidin, welches, wie bereits erwähnt, die Aufgabe
eines Antibiotikums übernimmt und dazu noch keine Nebenwirkungen aufweist. Jetzt wird
klar, wieso die Menschen früher ohne Medikamente ausgekommen sind: Sie hatten sich
durch den ständigen Aufenthalt an der Sonne geheilt.
Was macht das Vitamin noch alles möglich?
Es schützt uns vor Autoimmunerkrankungen des Darms, vor rheumatoider Arthritis,
vermindert das Risiko für Diabetes Typ 1 und verhindert die Entstehung von Multipler
Sklerose. Eine ausreichende Versorgung kann bei Beschwerden von Fibromyalgie helfen,
hilft Bluthochdruckpatienten ihren Bluthochdruck zu reduzieren und beugt einem
metabolischen Syndrom vor. Beim Fibromyalgie-Syndrom klagen die Betroffenen über
chronische Muskelschmerzen in Gelenknähe, nicht aber im Gelenk selber. Andere bekannte
Beschwerden sind Erschöpfung, Schlafstörungen und Depressionen. Die Krankheit ist
bekannt als Weichteilrheuma in allen möglichen Körperregionen. Es wird über verschiedene
Ursachen diskutiert, doch keine konnte belegt oder widerlegt werden. 25
Das metabolische Syndrom ist ein Sammelbegriff für Krankheiten und Risikofaktoren, die
Herz- oder Kreislauferkrankungen begünstigen. „Metabolisch“ ist ein griechisches Wort und
bedeutet „stoffwechselbedingt“. Folgende Symptome sind dafür bekannt: starkes
Übergewicht, Bluthochdruck, erhöhter Blutzuckerspiegel und gestörter Fettstoffwechsel. Das
metabolische Syndrom wird als Wohlstandskrankheit, Syndrom X oder Reaven-Syndrom
genannt. Wohlstandskrankheit deshalb, weil das Syndrom sich durch Überernährung und
mangelnde Bewegung entwickeln kann.26
25
http://www.rheumaliga.ch/ch/Ursachen
26
http://www.internisten-im-netz.de/de_was-ist-ein-metabolisches -syndrom_647.html
82.3 Wo wirkt das Vitamin D?
Im folgenden Abschnitt werden die genannten Krankheiten27, auf die noch nicht genauer
eingegangen wurde, erklärt, um die Wirkung des Vitamins zu veranschaulichen.
Unser Immunsystem bekämpft ständig fremde, gefährliche Stoffe, aber bei einer
Autoimmunkrankheit greifen die Zellen, die die gefährlichen Zellen töten müssten, unsere
eigenen gesunden Zellen an. Wissenschaftler nehmen an, dass der Ursprung in der Genetik
zu finden sei oder mit verschiedenen Umweltfaktoren zusammenhängen könnte. Wird
genügend Vitamin D aufgenommen, wird rechtzeitig vorgesorgt und das Immunsystem
funktioniert einwandfrei. Multiple Sklerose gehört zu den Autoimmunkrankheiten, weil bei
dieser Krankheit das Immunsystem fehlerhaft gegen den Körper arbeitet. Das Immunsystem
besteht aus Leukozyten. Zu dieser Gruppe gehören die Makrophagen, die Granulocyten und
die Lymphocyten. Die Lymphocyten lassen sich in B- und T-Lymphocyten unterteilen. Die B-
Lymphocyten sind für die Bildung von Antikörpern und Immunglobulinen verantwortlich,
durch eine Fehlfunktion kann ein Antikörper gebildet werden, der sich gegen das
körpereigene Myelin richtet. Eine MS-Entzündung entsteht durch, von einem bestimmten,
aber unbekannten Antigen, aktivierte T-Lymphocyten. Sie setzen nun Prozesse in Gang, um
die Blut-Hirn-Schranke zu durchqueren. Die Blut-Hirn-Schranke grenzt das zentrale
Nervensystem vom restlichen Körper ab, damit keine Schädlinge zum Hirngewebe
vordringen, denn sonst würden diese Schädlinge das Gewebe angreifen.
Im zentralen Nervensystem treffen die T-Lymphocyten auf ein Antigen, welches
möglicherweise ein Bestandteil der Myelinscheide ist. Sicher sind sich die Forscher nicht,
weil die Annahme noch nicht belegt werden konnte. Das Antigen ist dem ersten sehr ähnlich,
so dass die T-Lymphocyten es als fremd erkennen und darauf reagieren. Es wird versucht,
das Antigen zu zerstören und eine Entzündung ist die Folge. Die Entzündung stört den
Blutfluss im Bereich der Myelinscheiden. Der Schaden wird durch die Durchblutungsstörung
vergrössert und nebst der Myelinscheide wird das Axon getroffen. 28 Myelin29 ist eine
fetthaltige Isolationshülle, die die Axone (röhrenförmige, faserartige Nervenzellfortsätze)30
unserer Nervenzellen spiralfömig umgibt. Neurologische Defekte sind die Konsequenzen
eines solchen Fehlprozesses.
Lähmungen und psychische Probleme sind eine von vielen Anzeichen einer Erkrankung an
MS. MS-Patienten leiden an Krankheitsschüben, die zwischen 24 und 48 Stunden andauern
und nach mindestens einem Monat wieder auftreten. 31
27
Superhormon Vitamin D. S.28 und folgende
28
http://www.ms-life.de/mslife/ms -wissen/ms-was_ist_das/immunsystem/content-132326.html
29
http://www.myelin.de/
30
http://de.wikipedia.org/wiki/Axon
31
Superhormon Vitamin D. S.30
92.3 Wo wirkt das Vitamin D?
Nimmt eine Schwangere zu wenig Vitamin D zu sich, ist es möglich, dass die Kinder als
Folge an MS erkranken. Darum wird geraten, sich möglichst viel draussen aufzuhalten oder
mit Hilfe von Nahrungsergänzungsmittel den Vitamin D-Spiegel aufzustocken.
An Typ-1-Diabetes leiden vermehrt Kinder und Jugendliche. Ihr Immunsystem stellt sich
gegen den eigenen Körper und gegen diejenigen Zellen, die Insulin produzieren. Nach
einigen Tagen führt das zu einer Einstellung der Insulinproduktion. Diabetes dieses Typs
kann die Folge eines Vitamin D-Mangels sein, denn die Zellen, zuständig für die
Insulinherstellung, benötigen Vitamin D um optimal zu arbeiten. Das Insulin ist ein Protein,
bestehend aus zwei Ketten mit 21 und 30 Aminosäuren. In den B-Zellen der Langerhans-
Inseln wird das Proinsulin gebildet. Das Proinsulin besitzt eine dritte Kette, die für den
Aufbau des Insulins und die Schwefelbrücken-Bildung innerhalb des Moleküls zuständig ist.
In der Leber wird die Hälfte des Insulins gebraucht, da die Leber Glukose speichert. Die
Funktion des Insulins ist die Aufnahme von Glukose in den Zellen zu beschleunigen, folglich
senkt Insulin den Blutzuckerspiegel. Der Gegenspieler heisst Glukagon. Glukagon ist ein
Hormon, das in den A-Zellen der Langerhans-Inseln in der Bauchspeicheldrüse produziert
wird, es sorgt für den Glykogenabbau in der Leber. Durch den Abbau erhöht sich der
Blutzucker-Spiegel.32 Bei einer Diabetes richten sich die T-Lymphocyten gegen die B-Zellen,
die zerstört werden, womit die Insulinproduktion eingestellt wird. Ohne das Insulin kann
Glukose nicht mehr aus dem Körper genommen werden, was einen erhöhten
Blutzuckerspiegel zur Folge hat.33
Es gibt zudem noch den Typ 2, auch Altersdiabetes genannt, bei welchem sich die
Bauchspeicheldrüse über die vielen Jahre so verausgabt, dass irgendwann kein Insulin mehr
produziert werden kann. Das Vitamin D wirkt sich hier ebenfalls positiv aus.
Autoimmunkrankheiten findet man auch im Bereich des Darms. Man leidet an chronischen
entzündlichen Veränderungen, die sich negativ auf die Versorgung mit Nährstoffen auswirkt,
was zu ständiger Müdigkeit, Leistungsunfähigkeit und Blutanämie führt. Wissenschaftler
haben herausgefunden, dass auch hier das Vitamin D weiterhelfen kann. Sie können aber
noch nicht erklären, wie es dem Vitamin D möglich ist, einzugreifen.
Rheumatoide Arthritis ist eine Form von Rheuma, bei der sich die Gelenkschleimhaut
entzündet. Diese Entzündung lässt Finger- oder Zehengelenke anschwellen. Im Verlauf der
Krankheit sind Knochen und Knorpel bereits so geschädigt, dass die Beweglichkeit
beeinträchtigt wird. Rheumapatienten weisen einen tiefen Vitamin D-Spiegel auf, bewegen
32
http://www.3sat.de/nano/glossar/insulin.html
33
http://www.gesundheitsprechstunde.ch/diabetes
102.3 Wo wirkt das Vitamin D?
sich - durch die Krankheit bedingt - sehr wenig im Freien, was dazu führt, dass der Vitamin
D-Wert immer weiter sinkt. Nicht vollständig bewiesen ist jegliche Heilung durch das Vitamin.
Um allen anderen Krankheiten vorzubeugen, ist es ratsam, sich um eine optimale Vitamin D-
Versorgung zu kümmern.34
Abb. 4 Anschwellen der Finger
Abb. 5 entzündete Fingergelenke
34
Superhormon Vitamin D. Seite 12, 20, 21-38
112. 4 Wie wird das Vitamin D aufgenommen?
2.4 Wie wird das Vitamin D aufgenommen?
Das Vitamin D wird auf zwei Arten aufgenommen und produziert. Wenn man sich
regelmässig an der Sonne aufhält, gelangen die UV-B-Strahlen auf die Haut, und das
Vitamin D wird gebildet. Es wird geraten, sich im Sommer drei- bis viermal pro Woche 15
Minuten an der Sonne aufzuhalten, wobei das Gesicht, die Beine, die Arme und die Hände
ohne Sonnencrème den Strahlen ausgesetzt werden sollten, um eine optimale Versorgung
zu erreichen. Dunkelhäutige in unseren Breitengraden müssen sich der Sonne länger
aussetzen, weil die Strahlung hier zu schwach ist, um die dunkle Pigmentierung in so kurzer
Zeit zu durchdringen. Im Winter ist die Strahlung zu schwach, und dem grössten Anteil der
Bevölkerung mangelt es an Sonnenvitamin, da die Produktion durch fehlende
Sonnenstrahlen eingestellt wurde. Um dieses Problem zu umgehen, kann man sich von
Lebensmitteln ernähren oder Präparate einnehmen, die Vitamin D beinhalten. Nicht alle
Nahrungsmittel beinhalten Vitamin D, sondern nur Fisch, wie zum Beispiel Lachs, Hering
oder Makrele, sonnengetrocknete Pilze, Butter, Milch, Eigelb, Rindsleber und Avocados.35 Im
Lebertran findet man am meisten Vitamin D. Bei den anderen genannten Nahrungsmitteln ist
der Vitamin D-Anteil gering, hat deshalb nur einen minimalen Einfluss auf den Vitamin D-
Gehalt im Körper.
Wie viel Vitamin D braucht der Mensch zur Erhaltung der Gesundheit?
Es wird 600 IE36 pro Tag empfohlen bei einem Gewicht zwischen 60 und 70 Kilogramm. „IE“
ist eine Abkürzung für die Internationale Einheit und ist eine Masseinheit für einige
medizinische Präparate. Für jeden Stoff ist das Verhältnis zwischen IE und der Masse oder
IE und der Stoffmenge von der Weltgesundheitsorganisation willkürlich gewählt worden. 1 IE
steht für 0.065 nmol37. Bei übergewichtigen Menschen reicht 600 IE pro Tag jedoch nicht
aus, denn ein Teil des Vitamins entschwindet. Weshalb das so ist, wird in einem der
folgenden Kapitel erklärt.
Natürlich kann der Vitamin D-Spiegel anhand künstlicher UV-B-Strahlen, wobei hier die Rede
von den Strahlen in Sonnenstudios ist, und anhand eines Vitamin D-Präparates, verbessert
werden. Bei den UV-B-Strahlen im Sonnenstudio handelt es sich um künstliche Quellen der
Strahlung. Diese Strahlen haben die gleiche Wirkung wie die der Sonne, doch müssen sie
beide mit Vorsicht genossen werden, da sie, ohne Sonnenschutz, bei häufiger und
wiederholter Bestrahlung der Haut, über mehrere Stunden, krebserzeugend sind.38,39,40
35
http://www.kinderaerzte-im-netz.de/bvkj/contentkin/show.php3?id=458&nodeid=9
36
BAG_Empfehlungen_Vitamin_de.pdf
37
http://de.wikipedia.org/wiki/Internationale_Einheit
38
http://www.medicalforum.ch/docs/smf/archiv/de/2009/2009-13/2009-13-097.PDF
39
http://www.kinderaerzte-im-netz.de/bvkj/contentkin/show.php3?id=458&nodeid=9
123. Mangel an Vitamin D
3. Mangel an Vitamin D
Die Verbreitung des Mangels ist international und 90 % der Bevölkerung leidet daran. 41
Einfach gesagt, ohne das Vitamin D kann unser Körper nicht richtig arbeiten, weil
Reaktionen behindert oder vollständig eingestellt werden.
Ist der Vitamin D-Spiegel unter 30 ng/ml leidet man an einem Mangel und es wird empfohlen,
den Vitamin D-Gehalt zu erhöhen. Sind solche Werte erreicht, kann kein Kalzium in den
Knochen eingebaut werden. Es führt zu einer Störung der Knochen-Mineralisation, was die
Knochen unstabil macht. Diese nicht vorhandene Verkalkung im Knochengewebe führt bei
Kindern zu Rachitis 42. Fehlt es den Erwachsenen an Vitamin D, schwinden oder erweichen
sich ihre Knochen und sie erkranken an Osteoporose oder Osteomalazie43. Im nächsten
Unterkapitel wird geschildert, worum es sich bei diesen drei Krankheiten handelt.
Ein Vitamin D-Mangel kann einen Bluthochdruck auslösen.44
Es gibt aber noch andere Krankheiten und Beschwerden, die auf einen Mangel hinweisen
könnten: Autoimmunerkrankungen, Depression, chronisches Müdigkeitssyndrom, Epilepsie,
Fibromyalgie, Migräne, Muskelschwäche, hormonelle Störungen bei Frauen und ungeklärte
Schmerzen im Muskel-oder Bänderapparat.
Dr. Danner hat festgestellt, dass die Patienten oft ihre Leiden auf einen Vitamin D-Mangel
zurückführen. Das sei so, weil man in letzter Zeit sehr viel über das Vitamin D gehört oder
gelesen hatte und nun jegliche Beschwerden auf einen Mangel an Vitamin D zurückprojiziert
werden. Gewisse Krankheiten können aber auch andere Ursachen haben.
Ein Mangel wird leider nicht selten zu spät entdeckt, nämlich dann, wenn sich die ersten
Anzeichen einer chronischen Krankheit zeigen. Das grösste Problem beim Vitamin D-Mangel
ist, dass die Körper derjenigen Patienten, die daran leiden, sich anfangs nicht bemerkbar
machen und erst mit den Jahren Beschwerden auftreten.45
41
Superhormon Vitam in D. S.109-111
41
Superhormon Vitamin D. S.68
42
http://www.kinderaerzte-im-netz.de/bvkj/contentkin/show.php3?id=458&nodeid=9
43
BAG_Empfehlungen_Vitamin_de.url. S.1
44
http://www.medicalforum.ch/docs/smf/archiv/de/2009/2009-13/2009-13-097.PDF
45
Superhormon Vitamin D. S. 42, 66, 67,87
133.1 Rachitis/Osteoporose/Osteomalazie
3.1 Rachitis/Osteoporose/Osteomalazie
Bei einer Rachitis erweichen sich die Knochen. Die Wirbelsäule
verkrümmt sich, die Beinknochen verbiegen sich, wie man bei der
Abbildung 6 sehen kann, und die Muskeln werden schwach. Die
erkrankten Kinder leiden oftmals an Karies, Zahnschmelzdefekten, an
einer erschlafften Bauchmuskulatur, an geschwollenen Gelenken und
motorischen Entwicklungsverzögerungen. Sie infizieren sich oft und
haben Probleme mit dem Stuhlgang. Der Brustkorb kann sich sogar so
stark deformieren, dass die Lungenfunktion beeinträchtigt wird.
Die Beschwerden tauchen häufig im 3. Lebensmonat auf und ein paar
davon wie zum Beispiel schlechte Stimmungslage, eingeschränkte Abb.6 Folgen einer Rachitis
Bewegungen und Schwitzen am Hinterkopf sind bezeichnend dafür.46
Ältere Menschen leiden oft an einer Osteoporose. Deren
Knochensubstanz schwindet, was folglich Knochenbrüche
auslöst. Mehrheitlich sind es die Hüftknochen, Hand-
gelenke und Wirbelkörper, die man sich bricht. Nur schon
das Heben einer Einkaufstasche oder ein leichter Husten
kann Knochenbrüche verursachen. Es können auch
Knochenbrüche ohne Ursachen auftreten, welche man
Spontanbrüche nennt, die im Zusammenhang mit dieser
Abb. 7 Folgen einer Osteoporose
Krankheit bekannt sind. Die Osteoporose ist nicht leicht zu
erkennen. Sie wird oft erst dann entdeckt, wenn die Krankheit schon weit fortgeschritten ist.
Anhand starker Rückenschmerzen, Zunahme an Gewicht oder plötzlichen Schmerzen in der
Wirbelsäule kann auf eine Osteoporose geschlossen werden. Abbildung 7 zeigt die Folge
einer Osteoporose, den gekrümmten Gang.47,48
46
http://famearth.ru/2010/01/31/daleko-ne-bezobidnyj-xleb/
47
http://www.osteoswiss.ch/home/index.php?option=com_content&view=article&id=134&Itemid=196& lang=de
47
http://www.webmed.ch/Archiv_akuelle_Meldungen/Osteoporose.htm
143.1 Rachitis/Osteoporose/Osteomalazie
Bei einer Osteomalazie nehmen die Knochen an Dichte ab, da durch den Mangel zu wenig
Kalzium im Körper eingelagert werden kann. Der harte Knochen baut sich ab und wird
weicher. Etwas Weiches ist biegsamer als etwas Hartes. Auch die Muskeln werden schwach,
was zu einem Watschelgang führen kann, ähnlich demjenigen einer Ente. Diese Krankheit
tritt eher im höheren Alter auf und zeigt sich durch Gelenkschmerzen.
Verbiegungen oder Verkürzungen der langen Röhrenknochen und Schmerzen im
Beckenbereich sind typisch für eine Osteomalazie. Spricht man von Röhrenknochen sind
damit Knochen mit einer einheitlichen Markhöhle und darin liegendem Knochenmark
gemeint.49 Die Krankheit wird oftmals erst im späteren Stadium erkannt, weil die Schmerzen
dem Alter entsprechend vorkommen und man nicht a priori von einer Osteomalazie ausgeht.
49
http://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6hrenknochen
154. Risikogruppen
4. Risikogruppen
Es gibt gewisse Menschen, die gefährdeter sind an einem Mangel zu erkranken, als andere.
Dazu gehören Menschen mit dunkler Hautfarbe, adipöse Menschen, Säuglinge und
Kleinkinder, Schwangere und Personen höheren Alters. Je nach Beruf hält sich ein
Berufstätiger jeden Tag im Freien auf und kann genügend Sonne tanken, im Gegensatz
fehlen demjenigen, der sich tagtäglich drinnen aufhält, die UV-B-Strahlen um das aktive
Vitamin D bilden zu können.
Also sind Menschen, die sich beruflich in einem Gebäude aufhalten, sicherlich eher einer
Hypovitaminose ausgesetzt als ein Strassenarbeiter.
Je älter man wird, desto weniger gut kann die Haut Vitamin D produzieren. Resultierend
daraus wird weniger Vitamin D gebildet. Ältere Menschen produzieren etwa 4-mal weniger
davon als jüngere.
Sie halten sich oftmals in Institutionen (Altersheimen, Pflegeheimen) auf oder gehen wegen
einer Behinderung nicht mehr oft aus dem Haus, was zu einem niedrigen Wert führen
kann.50
Wie schon erwähnt, ist das Vitamin D fettlöslich, was heisst, dass es in unseren Fettreserven
gespeichert werden kann. Bei Übergewichtigen erhöht sich der Körperfettanteil und das
Vitamin D wird in den Fettreserven gespeichert, die bei einem Übergewichtigen eindeutig
grösser sind als bei Normalgewichtigen. Durch die grössere Speicherkapazität gelangt
weniger Vitamin D in den Blutkreislauf.
Adipösen oder übergewichtigen Menschen ist es unmöglich, den regelmässigen Aufenthalt in
der Natur zu geniessen, weil sie nicht mehr die Beweglichkeit dafür haben, was alles noch
verschlimmert. Möglich ist es, dass man durch den Vitamin D-Mangel stetig zunimmt, weil
ein Mangel die Ausschüttung des Hormons Leptin verhindert. Das Hormon Leptin gibt dem
Körper Zeichen,sobald dieser genügend Fett aufgenommen hat. Fehlt jedoch Leptin, merkt
der Körper nicht, wann genug ist und nimmt dadurch noch mehr Fett zu sich. 51
Neugeborene teilen ihr Schicksal mit ihren Müttern. Mangelt es den Müttern an Vitamin,
mangelt es auch ihren Kindern. Unabhängig davon, ob die Mutter während der
Schwangerschaft zusätzlich Vitamin D-Präparate zu sich nimmt, ist ihr Speicher trotzdem zu
50
http://www.gesundheitsamt.bremen.de/sixcms/detail.php?gsid=bremen125.c.4171.de
51
http://sonnennews.de/2009/10/18/sonnen-vitamin-d-verschwindet-in-fettpolstern/comment-page-1/
164. Risikogruppen
klein, um den Säugling zu versorgen. Um das zu verhindern, verschreiben die Ärzte den
werdenden Müttern ein Medikament zur Rachitis-Prophylaxe.
Ein Problem, unserer heutigen Zeit, ist, dass sich die Kinder zu wenig im Freien aufhalten,
und sich lieber mit ihren elektronischen Geräten die Langeweile vertreiben. Würden sie sich
über das ganze Jahr regelmässig in der Natur aufhalten, dann wäre ihr Soll-Wert gedeckt. Im
nächsten Abschnitt wird beschrieben, welche Probleme die dunkelhäutigen Menschen mit
der Vitamin D-Aufnahme haben. Das ist die Risikogruppe, für die ich mich besonders
interessiere und die ich in dieser Arbeit untersuche.
Die dunkle Hautpigmentierung führt dazu, dass weniger Vitamin D aufgenommen werden
kann. Weil bei uns die Sonneneinstrahlung schwächer ist, hat sie bei einem Dunkelhäutigen,
der aus seinem Heimatland in die Schweiz reist und dort lebt, Mühe, in die dunkle
Pigmentierung einzudringen. Am Äquator ist die Sonnenstrahlung am intensivsten. Da die
Schweiz davon weit entfernt ist, ist die UV-B-Strahlung schwächer als in der Nähe des
Äquators. Eine dunkle Pigmentierung benötigt einen niedrigeren Sonnenschutz. Das heisst,
dass die schwachen Strahlen bei einem dunkleren Hauttyp nicht viel ausrichten können. Je
brauner die Haut eines Menschen ist, desto intensiver scheint die Sonne in deren
Heimatland. Also wäre es besser, wenn die dunkler Pigmentierten sich in einem Land
aufhielten, in dem die Einstrahlung genügend stark ist, um die Haut zu durchdringen.
Dadurch schützen sie sich vor einem Vitamin D-Mangel.52
Dunkelhäutige Kinder, die in Deutschland oder in der Schweiz leben, sind stark gefährdet, an
Rachitis zu erkranken, weil sie die 10- bis 50-fach höhere Menge an Vitamin D aufnehmen
müssten, um den gleichen Wert eines Hellhäutigen zu erreichen.53
Warum ist die eine Volksgruppe hell- und die andere dunkelhäutig? Mögliche Antworten
darauf finden sich im folgenden Kapitel.
52
Superhormon Vitamin D. S.98, 100
53
http://www.kinderaerzte-im-netz.de/bvkj/contentkin/show.php3?id=458&nodeid=9
175. Die Entwicklung der Hautfarbe
5. Die Entwicklung der Hautfarbe
Es gibt verschiedene Thesen über die
Abb. 8 Sahelanthropus tchadenisis
Entwicklung der Hautfarbe. Eine davon ist die
Out-of-Africa-Hypothese.54 Bei dieser These
wird angenommen, dass der Sahelanthropus
tchadenisis der Ursprung unserer Menschheit
gewesen sei.
Damit ist ein haariger, wie auch dunkler Primat
gemeint, der rechts auf der Abbildung 8 zu
erkennen ist, der durch die trockenen Gebiete
des nördlichen und östlichen Afrikas auf zwei
Abb. 9 Homo ergaster
Beinen gehend umherstreifte. Ihm folgte der
Homo ergaster, auf der Abbildung 9 dargestellt.
Beide besassen keine dunkle Hautfarbe,
sondern eine Vollkörperbehaarung und darunter
eine helle Haut. Nach und nach entstanden
daraus dem modernen Menschen immer
ähnlichere Wesen, welche sich in der nördlichen
Hälfte Afrikas ausbreiteten.
Durch den stetigen Aufenthalt an der Sonne litten sie an Hitzeschlägen. Durch die Evolution
bildeten sich deshalb Schweissdrüsen am Körper, um die Temperatur wieder auszugleichen.
Die Behaarung störte dabei extrem: Die Abkühlung durch die Schweissdrüsen half nicht sehr
viel, weil die vielen Haare die Wärme behielten. Evolutionär bildete sich das Fell zurück. Ein
neues Problem war daraus entstanden! Die helle Hautfarbe war der äusserst intensiven
Sonneneinstrahlung ausgesetzt, was zur Schädigung der Haut führte.
Deshalb besitzen die Menschen, die in einem Land mit starker Sonneneinstrahlung leben,
eine dunkle Hautfarbe um sich vor den starken UV-Strahlen zu schützen.
Die Völker, die die Gebiete um den Äquator verliessen, erkannten aber schnell das Problem,
welches sie mit ihrer Hautfarbe haben würden. Die UV-B-Strahlung, welche für die
Aufnahme von Vitamin D zuständig ist, konnte nicht gut aufgenommen werden, was vor
allem in, vom Äquator weit entfernten, Ländern ein Risiko darstellte. Wie wir wissen, kann
eine verminderte Bildung dieses Vitamins knochenschädigende Krankheiten mit sich ziehen.
54
http://vpme.beepworld.de/files/hautfarbensinddasergebnisevolutionnrer_prozesse.pdf
185. Die Entwicklung der Hautfarbe
Durch die Evolution bildete sich dann bei denen, die sich vom Äquator immer weiter
entfernten, die dunkle Hautfarbe zurück, was die Entstehung der Hellhäutigen erklärt. Man
muss sich aber vor Augen führen, dass es sich hierbei um eine Hypothese handelt und es für
diese Aussage keine Beweise gibt.
Heutzutage leben viele Dunkelhäutige in Europa und sind somit der Gefährdung eines
Mangels ausgesetzt, im Gegensatz zu den Hellhäutigen, die weniger Schwierigkeiten haben,
die UV-B-Strahlen aufzunehmen.
Das Pigment, welches unsere Haut färbt, nennt sich Melanin. Melanin schützt menschliche
Haut vor den UV-B-Strahlen, die in die Haut eindringen und sie schädigen könnten. Deshalb
reagiert die Haut bei zu vielen UV-B-Strahlen, während eines langen Aufenthaltes an der
Sonne, mit einem Sonnenbrand. Das Melanin wird in speziellen Hautzellen hergestellt,
bekannt unter dem Namen Melanozyten. Wenn sich der Mensch der Sonne aussetzt,
beginnt der Körper mit seiner Abwehr, indem die Melanozyten mehr Melanin bilden. Aus
diesem Grund sind Dunkelhäutige stark pigmentiert, weil sie ursprünglich an einem Ort
lebten, wo die Strahlen sehr intensiv waren. Melanin wurde gebildet, um die Haut vor
Schädigungen zu schützen. Das Melanin in der Haut verhindert jedoch die Produktion von
Vitamin D, da die Pigmentierung zu stark für die schwachen europäischen UV-B-Strahlen
ist.55
55
http://www.tk-logo.de/cms/beitrag/10001946/204685/
196. Die Intensität der UV-B-Strahlen
6. Die Intensität der UV-B-Strahlen
Die unsichtbaren UV-B-Strahlen sind kurzwellig, energiereicher und dringen weniger tief in
die Haut ein als UV-A-Strahlen56. Die Intensität der UV-B-Strahlen variiert je nach Jahreszeit,
Tageszeit, Breitengrad, Reflexion des Bodens, Bewölkung, Höhenlage und
Luftverschmutzung.
In Europa steht die Sonne im Winter so tief, dass die Strahlung durch die Atmosphäre fast
vollständig absorbiert wird, was dazu führt, dass die meisten Menschen in dieser Jahreszeit
einen zu tiefen Vitamin D-Wert haben.
Mittags scheint die Sonne am stärksten. Die Strahlung tritt fast senkrecht auf die Oberfläche
auf. Demzufolge kann sie zu dieser Zeit von der Haut gut aufgenommen werden.
Wenn die Sonne tief am Himmel steht, so müssen die Strahlen einen langen Weg durch die
Atmosphäre bis hin zur Erde zurückzulegen. Deshalb wird ein grosser Anteil der Strahlung
absorbiert. Im Gegensatz dazu, wenn die Sonne hoch am Himmel steht, ist auch der Weg
der Strahlen kürzer, und es wird viel mehr von der Haut absorbiert. Wohnt man in einem
Land, welches sich nahe am Äquator befindet, ist die Intensität höher, da die Sonnenstrahlen
einen kürzeren Weg durch die Atmosphäre zurückzulegen haben.57
In den Wolken befinden sich Wassertröpfchen, durch welche die UV-B-Strahlung gestreut
wird. Dieser Vorgang hat einen Einfluss auf die Intensität. Oftmals wird angenommen, dass ,
solange sich Wolken am Himmel befinden, die Haut nicht geschädigt wird. Diese Annahme
ist falsch, denn trotz der vorhandenen Wolken kann die UV-B-Strahlung auf die Erde und
folglich auch auf die Haut gelangen. 58
Wer sich mit Vitamin D auftanken will, sollte in die Berge fahren. Der Schnee reflektiert die
Strahlen, was die UV-B-Strahlung verstärkt. In den höher gelegenen Gebieten muss die
Strahlung keinen allzu weiten Weg zurücklegen und hat keine grosse Mühe, die Luft zu
durchdringen, weil weniger Schmutzpartikel in der Luft vorhanden sind. Ist ein Ort einer
hohen Luftverschmutzung ausgesetzt, ist es den UV-B-Strahlen unmöglich, aufgrund der
Aerosolen59, bis zur Erde zu gelangen. Nicht nur Schnee reflektiert die Strahlen, sondern
ebenso Wasser und Sand, wobei Schnee eine noch höhere Reflexion aufweist.60
56
http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/haut/tid-9716/solarium-die-wirkung-der-uva-uvb-und-uvc-
strahlen_aid_297108.html
57
http://www.bag.admin.ch/uv_strahlung/10651/index.html?lang=de
58
http://www.uv-index.ch/de/uvstrahlen/strahlenint_s.html#
59
Aerosol: Schwebeteilchen in der Luft, Partikel, Luftschadstoffe in der Atmosphäre
(http://www.uv-index.ch/de/uvstrahlen/strahlenint_s.html#)
60
: Superhormon Vitam in D.S.96-98
206. Die Intensität der UV-B-Strahlen
Die Ozonschicht beeinflusst ebenfalls die Intensität der Strahlung durch ihre Dichte. Ist sie
dicht, nimmt die Intensität ab, ist sie dünn, nimmt sie zu.61
Fazit: Um sich vor einer ungenügenden Versorgung zu schützen, sollte man sich in den
höher gelegenen Gebieten, in nicht allzu luftverschmutzungsgefährdeten Orten mit wenig
Regen- und Gewittertagen aufhalten.
61
http://www.bag.admin.ch/uv_strahlung/10651/index.html?lang=de
217. Feldarbeit
7. Feldarbeit
Mein Ziel bestand darin, herauszufinden, ob die These, dass Dunkelhäutige in unseren
Breitengraden häufig an einer Vitamin D-Unterversorgung leiden, mit meiner Maturaarbeit
bestätigt werden kann.
Ich fragte mich, welche Methode ich anwenden müsste, um den Vitamin D-Spiegel
bestimmen zu können. Dies sollte durch eine Blutentnahme möglich sein. Mein Betreuer und
ich mussten nun klären, wie viele Probanden wir bräuchten, um ein signifikantes Resultat zu
erhalten. Woher sollten wir die Instrumente für die Blutentnahmen erhalten? Wir einigten uns
auf eine kleine Stichprobe von 10 Hellhäutigen und 10 Dunkelhäutigen insgesamt also 20
Probanden.
Wir überlegten uns, ob die, die Blutentnahme durchführende, medizinische Praxisassistentin,
Instrumente für die Blutentnahme bereitstellen könnte. Wir beschlossen, dass kein Proband
aufgeboten werden sollte, von dem ein Elternteil dunkle Haut und der andere helle Haut
aufweist, sondern nur solche, bei denen beide die gleiche Hautfarbe besitzen.
Wir fanden, dass es wichtig wäre, wenn wir Altersunterschiede und Geschlechtsunterschiede
in unser Experiment einbeziehen würden. Als wir alles geklärt hatten, konnte ich mit den
nötigen Vorbereitungen beginnen. Ich nahm mit Herrn Savoca, dem Leiter des Labors im
Schaffhauser Kantonsspital, Kontakt auf und fragte ihn, ob es möglich wäre, dass das Labor
die Blutproben, um den Vitamin D-Spiegel festzustellen, analysieren könnte, worauf er sofort
einwilligte. Die zweite Aufgabe war, zwei medizinische Praxisassistentinnen zu finden, die
sich für die Blutentnahme zur Verfügung stellen würden. Das war nicht allzu schwierig. Ich
hatte mich für zwei Praxisassistentinnen entschieden, weil es die Wartezeit für die
Probanden verkürzen sollte. Falls die eine Assistentin Probleme beim Blutabnehmen hatte,
konnte sie die zweite unterstützen. Ich kontaktierte eine frühere Schulkollegin, die sich sehr
darüber freute, dass ich sie darum gebeten hatte. Sie organisierte sogleich noch eine zweite
Freiwillige. Hierauf musste ich nur noch einen Durchführungsort finden und natürlich das
Wichtigste, meine Probanden.
Nach Absprache mit Herrn Mundt, einem der drei Hauswarte der Kantonsschule
Schaffhausen, sowie mit Frau Argenton, durfte ich mich in einem Biologiezimmer an der
Kanti einrichten. Ich gestaltete einen Flyer, der hellhäutige und dunkelhäutige Menschen
aufrief, sich Blut entnehmen zu lassen. Ich verteilte den Flyer an Verwandte, Bekannte,
Schulkollegen/innen und an einige Lehrer. Schon bald hatte ich die Freiwilligen beisammen
und gestaltete daraufhin einen Fragebogen mit den folgenden Fragen: Welcher Nationalität
227. Feldarbeit
gehören Sie an? Wie alt sind Sie? Sind Sie männlich oder weiblich? Wie viele Male pro
Woche und wie lange halten Sie sich im Freien oder in der Sonne auf? Wie lange leben Sie
schon in der Schweiz? Wo haben Sie vorher gewohnt und wie lange? Wie oft pro Woche
nehmen Sie Fisch-, Milch-, Fleischprodukte (Leber), Pilze, tierische Fette und Öle (Butter,
Lebertran) und Eier zu sich?
An einem Samstagmorgen, am 7.Juli 2012, fand die Blutentnahme statt. Die zwei MPA’s
teilten sich die Probanden auf, so dass immer beide beschäftigt waren. Zuerst banden sie
ihnen einen Stauschlauch um, und desinfizierten die Stelle, an der sie dann einstechen
wollten. Ein Stauschlauch staut das Blut, damit man die Vene beim Stechen besser findet.
Vor der jeweiligen Blutentnahme füllte der Proband den Fragebogen aus, um die Wartezeit
zu verkürzen.
Nach dem Stechen wurde das Blut durch die Nadel in ein Röhrchen geleitet, dessen
Nummer mit der des Fragebogens und der Probanden übereinstimmte. Die Röhrchen hatten
ein Volumen von je 7.5 ml, mussten jedoch nicht vollständig gefüllt werden. Schon bei der
Hälfte des Volumens konnte man den Vitamin D-Wert im Labor bestimmen. Ich war sehr
zufrieden mit dem Ablauf, dass alles so gut geklappt hatte. Schade jedoch war, das vier
Dunkelhäutige, trotz Zusage, nicht erschienen waren. Ich wusste nicht, ob das Ergebnis
trotzdem eine Signifikanz aufweisen würde.
Als wir die Proben der 16 Probanden beisammen hatten, räumten wir auf, und ich brachte
die Proben sogleich ins Labor, damit diese keinen Schaden nehmen konnten. Die
Proberöhrchen durfte man nicht der prallen Sonne aussetzen, denn sonst hätte sich der
Inhalt durch temperaturbeeinflussbare Reaktionen verändert.
Abb.12
Röhrchen für die
Blutentnahme
Abb.13 Ausfüllen des Umfragebogens
237. Feldarbeit
Abb.14 Durch Klopfen oder Tiefenlagerung Abb. 15 Der Einstich
des Armes tritt die Vene besser hervor
Abb. 16 Einführung der Nadel Abb. 17 Das Blut tropft durch die Nadel ins
Röhrchen
247.1 Elecsys Vitamin D total
7.1 Elecsys Vitamin D total
Abb. 18 (leicht verändert) Vorgang beim Chemilumineszenz-Bindungsassay
Der Test, um den Gehalt des Vitamin D zu bestimmen, nennt sich Elektro-
Chemilumineszenz-Bindungsassay (ECLIA) und wird für die In-vitro-Bestimmung des
Gesamtgehalts an 25-Hydroxyvitamin D angewendet. In vitro nennt man die organischen
Vorgänge ausserhalb eines lebenden Organismus, innerhalb des lebenden Organismus
würde man von in vivo sprechen.62
Bei den Blutproben meiner Probanden, wurde das Vitamin D3 (25-OH) bestimmt, weil das
Vitamin D2 (25-OH) nur bei Patienten nachweisbar ist, die das als Nahrungsergänzungsmittel
zu sich nehmen.
Zu Beginn des Assays wird die Probe 9 Minuten lang mit einem Vorbehandlungsreagenz
inkubiert. Ein Reagenz ist ein Stoff, welcher zur Identifikation eines anderen Stoffes dient.63
Während dieser Zeit wird das Vitamin-D-bindende Protein denaturiert, also eine strukturelle
Veränderung von Biomolekülen vorgenommen64, damit das gebundene Vitamin D (25-OH)
freigesetzt werden kann. Danach wird die Probe mit einem rekombinanten65 Ruthenium-
markierten Vitamin D-bindenden Protein (VDBP) inkubiert, daraus resultieren Komplexe aus
Vitamin D (25-OH) und dem ruthenylierten VDBP. Ruthenium ist ein chemisches Element mit
der Ordnungszahl 44, es ist ein Übergangsmetall und befindet sich in der 5. Periode im
Periodensystem.66 Beim nächsten Schritt gibt man biotinyliertes Vitamin D (ein wasser-
lösliches Vitamin, gebunden an ein Molekül wie zum Beispiel an ein Protein)67 hinzu, um die
freien Bindungsstellen des VDBP zu besetzen. Es entstehen wieder Verbindungen von
Teilchen (Komplexe), dieses Mal aber aus dem Ruthenium-markierten VDBP und dem
biotinylierten Vitamin D, welche sich an die Festphase binden. Die Festphase besteht aus
62
http://de.wikipedia.org/wiki/In_vitro
63
http://de.wikipedia.org/wiki/Reagenz
64
http://de.wikipedia.org/wiki/Denaturierung_(Biochemie)
65
rekombinant: Proteine/Eiweisse, die mit Hilfe von gentechnisch
veränderter Mikro-Organismen hergestellt wurden
(http://de.wikipedia.org/wiki/Rekombinantes_Protein)
66
http://de.wikipedia.org/wiki/Ruthenium
67
http://de.wikipedia.org/wiki/Biotinylierung
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